JP2000257484A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽負荷状態で触媒下流側空燃比センサの出力
に基づくフィードバック制御が継続し、触媒上流側空燃
比センサの出力に基づく空燃比フィードバック制御に関
与する定数が、空燃比がリーン側に向かう方向での大き
な値となっている場合において、機関運転状態が高負荷
状態に移行したときに、ＮＯ_x の排出を抑制する。 【解決手段】 サブ空燃比フィードバック制御が一定時
間以上継続していて空燃比フィードバック制御に関与す
る定数としてのリッチスキップ量ＲＳＲが過度に小さな
値となっているおそれがある場合において、機関運転状
態が高負荷状態に切り替わったとき、すなわち吸入空気
流量ＧＡが増大したときには、ＲＳＲの値を「嵩上げ」
することにより、空燃比がリッチ側に向かうようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関におい
て、吸入空気量に応じて適量の燃料を供給することによ
り、空気と燃料との混合比（空燃比（Ａ／Ｆ））を所望
の値に制御する装置である空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車用内燃機関において
は、排気ガス浄化対策として、不完全燃焼成分であるＨ
Ｃ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）の酸化と、空気
中の窒素と燃え残りの酸素とが反応して生成されるＮＯ
_x （窒素酸化物）の還元とを同時に促進する三元触媒が
利用されている。そのような三元触媒による酸化・還元
能力を高めるためには、機関の燃焼状態を示す空燃比
（Ａ／Ｆ）を理論空燃比近傍（ウィンドウ）に制御する
必要がある。そのため、機関における燃料噴射制御にお
いては、排気ガス中の残留酸素濃度に基づき空燃比が理
論空燃比よりもリッチかリーンかを感知するＯ₂ センサ
（酸素センサ）を設け、そのセンサ出力に基づいて燃料
量を補正する空燃比フィードバック制御が行われてい
る。

【０００３】かかる空燃比フィードバック制御では、酸
素濃度を検出するＯ₂ センサをできるだけ燃焼室に近い
箇所、すなわち触媒コンバータより上流側に設けている
が、そのＯ₂ センサの出力特性のばらつきを補償するた
めに、触媒コンバータより下流側に第２のＯ₂ センサを
更に設けたダブルＯ₂ センサシステムも実現されてい
る。すなわち、触媒下流側では、排気ガスは十分に攪拌
されており、その酸素濃度も三元触媒の作用によりほぼ
平衡状態にあることにより、下流側Ｏ₂ センサの出力
は、上流側Ｏ₂ センサの出力よりも緩やかに変化し、従
って混合気全体のリッチ／リーン傾向を示す。ダブルＯ
₂ センサシステムは、触媒上流側Ｏ₂ センサによるメイ
ン空燃比フィードバック制御に加え、触媒下流側Ｏ₂ セ
ンサによるサブ空燃比フィードバック制御を実施するも
のであり、メイン空燃比フィードバック制御にて空燃比
補正係数を演算する際の各種定数を下流側Ｏ₂ センサの
出力に基づいて修正することにより、又は下流側Ｏ₂ セ
ンサの出力に基づく第２の空燃比補正係数を導入するこ
とにより、上流側Ｏ₂ センサの出力特性のばらつきを吸
収し、空燃比制御精度の向上を図っている。

【０００４】ところで、三元触媒は、排気ガスがリーン
状態にあるときに過剰分の酸素を吸着し、排気ガスがリ
ッチ状態にあるときに不足分の酸素を放出することによ
り、排気ガスを浄化する、というＯ₂ ストレージ効果を
奏するものであるが、そのＯ ₂ ストレージ量は有限であ
る。サブ空燃比フィードバック制御は、基本的に、触媒
のＯ₂ ストレージ量を零と飽和との間で制御するもので
ある。そして、Ｏ₂ ストレージ量の増減は、基本的に、
空燃比の理論空燃比からの偏移量と吸入空気質量流量と
の積の積算値によって決まる。

【０００５】そのため、サブ空燃比フィードバック制御
がリッチ又はリーンの一方の方向へ向けて継続する時間
（反転周期）は、機関負荷についてみると、高負荷状態
に比較して低負荷状態において長くなる。そして、サブ
空燃比フィードバック制御によりメイン空燃比フィード
バック制御に関与する定数を更新していく場合、その定
数の変動幅すなわち振幅は、低負荷状態において大きく
なる。結果として、低負荷状態の場合、メイン空燃比フ
ィードバック制御に関与する定数は、下流側Ｏ ₂ センサ
の出力がリッチからリーンへと反転するときには、空燃
比がリーン側に向かう方向での大きな値となっている一
方、下流側Ｏ₂ センサの出力がリーンからリッチへと反
転するときには、空燃比がリッチ側に向かう方向での大
きな値になっている。すなわち、低負荷状態の場合、触
媒に流入する排気ガスの空燃比は、下流側Ｏ₂ センサの
出力がリッチからリーンへと反転するときには、リーン
になっている度合いが強く、一方、下流側Ｏ₂ センサの
出力がリーンからリッチへと反転するときには、リッチ
になっている度合いが強いのが一般的である。

【０００６】特開昭６３−２９５８３１号公報は、下流
側Ｏ₂ センサの出力のリッチ／リーン反転周期が長くな
ったときには、空燃比フィードバック制御に関与する定
数を一時的に逆方向に補正することにより、空燃比の過
補正状態を防止する技術を開示している。しかし、下流
側Ｏ₂ センサのリーン（リッチ）出力に応じて空燃比が
リッチ（リーン）側に向かう方向に定数が更新されてい
く状態が一定時間継続している状態において定数をリー
ン（リッチ）側に逆補正しても、この時点において、空
燃比が十分にリッチ（リーン）であり且つ触媒のＯ₂ ス
トレージ量が十分に少ない（多い）状態にあることは必
ずしも保証されておらず、却って排気を悪化させる場合
がある。特に、外乱等によりサブフィードバックの制御
値がリッチ又はリーンにずれてしまったときには、最適
制御値に戻るのが阻害してしまう。

【０００７】ところで、三元触媒の排気浄化率について
検討すると、空燃比がウィンドウからリーン側にずれた
ときのＮＯ_x 浄化率の低下は、空燃比がウィンドウから
リッチ側にずれたときのＨＣ，ＣＯ浄化率の低下よりも
著しい。したがって、低負荷状態において下流側Ｏ₂ セ
ンサ出力のリッチ状態が継続し、空燃比フィードバック
制御に関与する定数が、空燃比がリーン側に向かう方向
での大きな値となっており、空燃比が十分にリーンにな
っている場合において、機関運転状態が高負荷状態に移
行したときには、ＮＯ_x の排出量が大きくなる。

【０００８】なお、低負荷状態において下流側Ｏ₂ セン
サ出力のリーン状態が継続し、空燃比フィードバック制
御に関与する定数が、空燃比がリッチ側に向かう方向で
の大きな値となっている場合において、機関運転状態が
高負荷状態に移行したときには、前述のＮＯ_x の排出量
の問題よりは小さいが、ＣＯ及びＨＣの排出量が増大す
るおそれがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、軽
負荷状態で触媒下流側空燃比センサの出力に基づくフィ
ードバック制御が継続し、触媒流入ガスの空燃比がリー
ン側になっている場合（そのときの下流側Ｏ₂ センサ出
力が必ずしもリーンである必要はない）において、機関
運転状態が高負荷状態に移行したときに、ＮＯ_x の排出
を抑制することができる空燃比制御装置を提供すること
にある。

【００１０】また、本発明は、軽負荷状態で触媒下流側
空燃比センサの出力に基づくフィードバック制御が継続
し、触媒流入ガスの空燃比がリッチ側になっている場合
（そのときの下流側Ｏ₂ センサ出力が必ずしもリッチで
ある必要はない）において、機関運転状態が高負荷状態
に移行したときに、ＣＯ及びＨＣの排出を抑制すること
をも目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、内燃機関の排気系に設けられた排
気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側に配設され
た第１の空燃比センサと、前記触媒コンバータの下流側
に配設された第２の空燃比センサと、前記第２の空燃比
センサの出力がリッチを示すときには空燃比フィードバ
ック制御に関与する定数を空燃比がリーン側に向かうよ
うな値に更新する一方、前記第２の空燃比センサの出力
がリーンを示すときには空燃比フィードバック制御に関
与する定数を空燃比がリッチ側に向かうような値に更新
することにより、空燃比フィードバック制御に関与する
定数を演算する定数演算手段と、該機関の負荷が軽負荷
から高負荷に切り替わったときに、前記定数演算手段に
よって演算された空燃比フィードバック制御に関与する
定数を補正する定数補正手段と、前記第１の空燃比セン
サの出力と前記空燃比フィードバック制御に関与する定
数とに応じて空燃比フィードバック補正量を演算するフ
ィードバック補正量演算手段と、前記空燃比フィードバ
ック補正量に応じて該機関の空燃比を調整する空燃比調
整手段と、を具備する、内燃機関の空燃比制御装置が提
供される。

【００１２】また、本発明によれば、前記定数補正手段
は、空燃比フィードバック制御に関与する定数を空燃比
がリッチ側に向かうように補正する。

【００１３】また、本発明によれば、前記定数演算手段
は、機関運転状態に応じて空燃比フィードバック制御に
関与する定数の更新量を変化させる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施形態に係る空燃比
制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図であ
る。内燃機関１は、車両搭載用の直列多気筒４ストロー
クサイクルレシプロガソリン機関である。機関１は、シ
リンダブロック２及びシリンダヘッド３を備えている。
シリンダブロック２には、上下方向へ延びる複数個のシ
リンダ４が紙面の厚み方向へ並設され、各シリンダ４内
には、ピストン５が往復動可能に収容されている。各ピ
ストン５は、コネクティングロッド６を介し共通のクラ
ンクシャフト７に連結されている。各ピストン５の往復
運動は、コネクティングロッド６を介してクランクシャ
フト７の回転運動に変換される。

【００１６】シリンダブロック２とシリンダヘッド３と
の間において、各ピストン５の上側は燃焼室８となって
いる。シリンダヘッド３には、その両外側面と各燃焼室
８とを連通させる吸気ポート９及び排気ポート１０がそ
れぞれ設けられている。これらのポート９及び１０を開
閉するために、シリンダヘッド３には吸気バルブ１１及
び排気バルブ１２がそれぞれ略上下方向への往復動可能
に支持されている。また、シリンダヘッド３において、
各バルブ１１，１２の上方には、吸気側カムシャフト１
３及び排気側カムシャフト１４がそれぞれ回転可能に設
けられている。カムシャフト１３及び１４には、吸気バ
ルブ１１及び排気バルブ１２を駆動するためのカム１５
及び１６が取り付けられている。カムシャフト１３及び
１４の端部にそれぞれ設けられたタイミングプーリ１７
及び１８は、クランクシャフト７の端部に設けられたタ
イミングプーリ１９へタイミングベルト２０により連結
されている。

【００１７】吸気ポート９には、エアクリーナ３１、ス
ロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホル
ド３４等を備えた吸気通路３０が接続されている。機関
１外部の空気（外気）は、燃焼室８へ向けて吸気通路３
０の各部３１，３２，３３及び３４を順に通過する。ま
た、スロットルバルブ３２をバイパスするアイドルアジ
ャスト通路３５には、アイドル時の空気流量を調節する
ためのアイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）３６が設け
られている。吸気マニホルド３４には、各吸気ポート９
へ向けて燃料を噴射するインジェクタ４０が取付けられ
ている。燃料は、燃料タンク４１に貯蔵されており、そ
こから燃料ポンプ４２によりくみ上げられ、燃料配管４
３を経てインジェクタ４０に供給される。そして、イン
ジェクタ４０から噴射される燃料と吸気通路３０内を流
れる空気とからなる混合気は、吸気バルブ１１を介して
燃焼室８へ導入される。

【００１８】この混合気に着火するために、シリンダヘ
ッド３には点火プラグ５０が取付けられている。点火時
には、点火信号を受けたイグナイタ５１が、点火コイル
５２の１次電流の通電及び遮断を制御し、その２次電流
が、点火ディストリビュータ５３を介して点火プラグ５
０に供給される。

【００１９】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気バ
ルブ１２を介して排気ポート１０に導かれる。排気ポー
ト１０には、排気マニホルド６１、触媒コンバータ６２
等を備えた排気通路６０が接続されている。触媒コンバ
ータ６２には、不完全燃焼成分であるＨＣ（炭化水素）
及びＣＯ（一酸化炭素）の酸化と、空気中の窒素と燃え
残りの酸素とが反応して生成されるＮＯ_x （窒素酸化
物）の還元とを同時に促進する三元触媒が収容されてい
る。こうして触媒コンバータ６２において浄化された排
気ガスが大気中に排出される。

【００２０】機関１には各種のセンサが取付けられてい
る。シリンダブロック２には、機関１の冷却水の温度を
検出するための水温センサ７４が取付けられている。吸
気通路３０には、吸入空気質量流量を検出するためのエ
アフローメータ７０が取り付けられている。吸気通路３
０においてエアクリーナ３１の近傍には、吸入空気の温
度を検出するための吸気温センサ７３が取付けられてい
る。吸気通路３０において、スロットルバルブ３２の近
傍には、その軸の回動角度を検出するためのスロットル
開度センサ７２が設けられている。また、スロットルバ
ルブ３２が全閉状態のときには、アイドルスイッチ８２
がオンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がア
クティブとなる。排気通路６０の触媒コンバータ６２よ
り上流側の部分には、空燃比センサとして排気ガスの空
燃比が理論空燃比に対してリッチかリーンかを検出する
上流側Ｏ₂ センサ（メインＯ₂ センサ）７５が取付けら
れている。また、この機関は、Ｏ₂ センサ７５の出力特
性のばらつきを補償するサブ空燃比フィードバック制御
を実施する機関であり、触媒コンバータ６２より下流の
排気通路には、空燃比センサとして下流側Ｏ₂ センサ
（サブＯ₂ センサ）７６が設けられている。

【００２１】ディストリビュータ５３には、クランクシ
ャフト７の回転に同期して回転する２個のロータが内蔵
されており、クランクシャフト７の基準位置を検出する
ために一方のロータの回転に基づいてクランク角（Ｃ
Ａ）に換算して７２０°ＣＡごとに基準位置検出用パル
スを発生させるクランク基準位置センサ８０が設けら
れ、また、クランクシャフト７の回転速度（機関回転速
度ＮＥ）を検出するために他方のロータの回転に基づい
て３０°ＣＡごとに回転速度検出用パルスを発生させる
クランク角センサ８１が設けられている。なお、車両に
は、トランスミッション出力軸の回転速度すなわち車速
ＳＰＤに比例した数の出力パルスを単位時間当たりに発
生する車速センサ８３が取り付けられている。

【００２２】機関電子制御装置（エンジンＥＣＵ）９０
は、空燃比制御（燃料噴射制御）、点火時期制御、アイ
ドル回転速度制御等を実行するマイクロコンピュータシ
ステムであり、そのハードウェア構成は、図２のブロッ
ク図に示される。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）９３に
格納されたプログラム及び各種のマップに従って、中央
処理装置（ＣＰＵ）９１は、各種センサ及びスイッチか
らの信号をＡ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）９５又は入力イン
タフェース回路９６を介して入力し、その入力信号に基
づいて演算処理を実行し、その演算結果に基づき駆動回
路９７ａ〜９７ｃを介して各種アクチュエータ用制御信
号を出力する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９４
は、その演算・制御処理過程における一時的なデータ記
憶場所として使用される。また、バックアップＲＡＭ９
９は、バッテリ（図示せず）に直接接続されることによ
り電力の供給を受け、イグニションスイッチがオフの状
態においても保持されるべきデータ（例えば、各種の学
習値）を格納するために使用される。また、これらのＥ
ＣＵ内の各構成要素は、アドレスバス、データバス及び
コントロールバスからなるシステムバス９２を介して接
続されている。

【００２３】ＥＣＵ９０においては、各種制御のため
に、吸入空気流量信号、スロットル開度信号、吸気温信
号及び冷却水温信号が、一定クランク角ごとに実行され
るＡ／Ｄ変換ルーチンによって取り込まれ、ＲＡＭ９４
の所定領域にそれぞれ吸入空気流量データＧＡ、スロッ
トル開度データＴＡ、吸気温データＴＨＡ及び冷却水温
データＴＨＷとして格納される。また、クランク角セン
サ８１のパルス信号が入力するごとに、そのパルス間隔
から図示しないルーチンにより機関回転速度が算出さ
れ、ＲＡＭ９４の所定領域に機関回転速度データＮＥと
して格納される。

【００２４】点火時期制御は、クランク角センサ８１か
ら得られる機関回転速度及びその他のセンサからの信号
により、機関の状態を総合的に判定し、最適な点火時期
を決定し、駆動回路９７ｂを介してイグナイタ５１に点
火信号を送るものである。また、アイドル回転速度制御
は、アイドルスイッチ８２からのスロットル全閉信号及
び車速センサ８３からの車速信号によってアイドル状態
を検出するとともに、水温センサ７４からの機関冷却水
温度等によって決められる目標回転速度と実際の機関回
転速度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となる
ように制御量を決定し、駆動回路９７ｃを介してＩＳＣ
Ｖ３６を制御して空気量を調節することにより、最適な
アイドル回転速度を維持するものである。以下、本発明
に係る空燃比制御について詳細に説明する。

【００２５】図３は、ＣＰＵ９１によって実行される噴
射量演算ルーチンの処理手順を示すフローチャートであ
る。本ルーチンは、一定クランク角ごと（例えば３６０
°ごと）に実行される。このルーチンでは、燃料噴射
量、すなわちインジェクタ４０による燃料噴射時間ＴＡ
Ｕが、機関１回転当たりの吸入空気量ＧＮと、後述する
空燃比補正係数ＦＡＦとに基づいて算出される。

【００２６】具体的には、まず、ステップ１０２におい
て、吸入空気流量データＧＡ及び回転速度データＮＥを
ＲＡＭ９４の所定領域から読み込み、機関１回転当たり
の吸入空気量ＧＮを、 ＧＮ←ＧＡ／ＮＥ なる演算により求める。次いで、ステップ１０４では、
基本燃料噴射時間ＴＡＵＰを、 ＴＡＵＰ＝Ｋ＊ＧＮ として算出する。ここで、基本燃料噴射時間ＴＡＵＰ
は、燃焼室に供給される混合気の空燃比を理論空燃比と
するために必要とされる燃料噴射時間であり、Ｋは定数
である。

【００２７】また、実際の燃料噴射時間ＴＡＵは、ステ
ップ１０６において、上記ＴＡＵＰを空燃比補正係数Ｆ
ＡＦで補正した値、すなわち、 ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ＊ＦＡＦ＊α＋β として算出される。ここで、α及びβは、それぞれ機関
運転状態に応じて決定される補正係数及び補正量であ
る。また、上記により燃料噴射時間ＴＡＵが算出される
と、ステップ１０８では、時間ＴＡＵが駆動回路９７ａ
にセットされ、時間ＴＡＵに応じた量の燃料がインジェ
クタ４０から噴射される。

【００２８】上記空燃比補正係数ＦＡＦを求める制御が
空燃比フィードバック制御であり、本実施形態に係る空
燃比フィードバック制御においては、上流側Ｏ₂ センサ
７５の出力に基づいて空燃比がフィードバック制御され
るとともに、下流側Ｏ₂ センサ７６の出力に基づいて上
流側Ｏ₂ センサ７５の出力特性のずれ等を補正する制御
も行われる。

【００２９】図４及び図５は、上流側Ｏ₂ センサ７５の
出力に基づくメイン空燃比フィードバック制御の処理手
順を示すフローチャートである。本ルーチンは、ＣＰＵ
９１により一定時間毎（例えば４ｍｓ毎）に実行され
る。本ルーチンでは、上流側Ｏ ₂ センサ７５の出力ＶＯ
Ｍを基準電圧Ｖ_R1（理論空燃比相当電圧）と比較し、触
媒コンバータ上流側での排気空燃比が理論空燃比よりリ
ッチ（ＶＯＭ＞Ｖ_R1）のときには空燃比補正係数ＦＡＦ
を減少させ、リーン（ＶＯＭ≦Ｖ_R1）のときにはＦＡＦ
を増大させる制御を行う。Ｏ₂ センサは、排気空燃比が
理論空燃比よりリッチのときに例えば０．９Ｖの信号電
圧を出力し、排気空燃比が理論空燃比よりリーンのとき
に例えば０．１Ｖ程度の信号電圧を出力する。本実施形
態では、上記基準電圧Ｖ_R1は０．４５Ｖ程度に設定され
る。上記のように空燃比補正係数ＦＡＦを排気空燃比に
応じて増減することにより、エアフローメータ７０、イ
ンジェクタ４０等の燃料供給系の機器に多少の誤差が生
じている場合でも、機関空燃比は正確に理論空燃比近傍
に修正される。

【００３０】具体的には、まず、ステップ２０２におい
て、上流側Ｏ₂ センサ７５によるメイン空燃比フィード
バック制御の実行条件が成立しているか否かを判別す
る。例えば、冷却水温が所定値以下のとき、機関始動
中、始動後増量中、暖機増量中、出力増量中、上流側Ｏ
₂ センサ７５の出力信号が一度も反転していないとき、
燃料カット中、等においては、いずれもフィードバック
制御実行条件が不成立となり、その他の場合においては
フィードバック制御実行条件が成立する。条件が不成立
のときには、ステップ２３８において空燃比補正係数Ｆ
ＡＦを１．０とした後、本ルーチンを終了する。他方、
条件が成立するときにはステップ２０４に進む。

【００３１】ステップ２０４では、上流側Ｏ₂ センサ７
５の出力ＶＯＭをＡ／Ｄ変換して取り込む。次のステッ
プ２０６では、ＶＯＭが基準電圧Ｖ_R1（例えば０．４５
Ｖ）以下か否か、すなわち空燃比がリーンかリッチかを
判別し、空燃比がリーン（ＶＯＭ≦Ｖ_R1）であれば、ス
テップ２０８に進む。ステップ２０８では、ディレイカ
ウンタＣＤＬＹが正か否かを判別し、ＣＤＬＹ＞０であ
れば、ステップ２１０にてＣＤＬＹを０としてからステ
ップ２１２に進み、一方、ＣＤＬＹ≦０であれば、直接
ステップ２１２に進む。ステップ２１２では、ディレイ
カウンタＣＤＬＹから１を減算する。次いで、ステップ
２１４では、ディレイカウンタＣＤＬＹを所定の最小値
ＴＤＬと比較し、ＣＤＬＹ＜ＴＤＬのときには、ステッ
プ２１６にてディレイカウンタＣＤＬＹを最小値ＴＤＬ
でガードし、ステップ２１８にて空燃比フラグＦ１を０
（リーン）として、ステップ２３２に進み、一方、ＣＤ
ＬＹ≧ＴＤＬのときには、直接ステップ２３２に進む。
なお、最小値ＴＤＬは上流側Ｏ₂ センサ７５の出力にお
いてリッチからリーンへの変化があってもリッチ状態で
あるとの判断を保持するためのリーン判定遅延時間であ
って、負の値で定義される。

【００３２】また、ステップ２０６においてリッチ（Ｖ
ＯＭ＞Ｖ_R1）と判定されるときには、ステップ２２０に
進む。ステップ２２０では、ディレイカウンタＣＤＬＹ
が負か否かを判別し、ＣＤＬＹ＜０であれば、ステップ
２２２にてＣＤＬＹを０としてからステップ２２４に進
み、一方、ＣＤＬＹ≧０であれば、直接ステップ２２４
に進む。ステップ２２４では、ディレイカウンタＣＤＬ
Ｙに１を加算する。次いで、ステップ２２６では、ディ
レイカウンタＣＤＬＹを所定の最大値ＴＤＲと比較し、
ＣＤＬＹ＞ＴＤＲのときには、ステップ２２８にてディ
レイカウンタＣＤＬＹを最大値ＴＤＲでガードし、ステ
ップ２３０にて空燃比フラグＦ１を１（リッチ）とし
て、ステップ２３２に進み、一方、ＣＤＬＹ≦ＴＤＲの
ときには、直接ステップ２３２に進む。なお、最大値Ｔ
ＤＲは上流側Ｏ₂ センサ７５の出力においてリーンから
リッチへの変化があってもリーン状態であるとの判断を
保持するためのリッチ判定遅延時間であって、正の値で
定義される。

【００３３】ステップ２３２では、空燃比フラグＦ１の
値（０又は１）が変化したか否か、すなわち遅延処理後
の空燃比が反転したか否かを判別する。空燃比が反転し
ていれば、ステップ２３４にて、リッチからリーンへの
反転か、リーンからリッチへの反転かを判別する。リッ
チからリーンへの反転であれば、ステップ２４０におい
て、 ＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＲＳＲ として空燃比補正係数ＦＡＦをスキップ的に増大させ、
逆に、リーンからリッチへの反転であれば、ステップ２
４２において、 ＦＡＦ←ＦＡＦ−ＲＳＬ として空燃比補正係数ＦＡＦをスキップ的に減少させ
る。つまり、スキップ処理を行う。

【００３４】ステップ２３２にて空燃比フラグＦ１の値
が変化していなければ、ステップ２３６、２４４及び２
４６にて積分処理を行う。つまり、ステップ２３６にて
“Ｆ１＝０”か否かを判別し、“Ｆ１＝０”（リーン）
であればステップ２４４において、 ＦＡＦ←ＦＡＦ＋ＫＩＲ とし、一方、“Ｆ１＝１”（リッチ）であればステップ
２４６において、 ＦＡＦ←ＦＡＦ−ＫＩＬ とする。ここで、積分定数ＫＩＲ及びＫＩＬは、スキッ
プ定数ＲＳＲ及びＲＳＬに比して十分小さく設定してあ
り、つまり、ＫＩＲ＜ＲＳＲ、かつ、ＫＩＬ＜ＲＳＬ、
である。したがって、ステップ２４４は、リーン状態
（Ｆ１＝０）で燃料噴射量を徐々に増大させる一方、ス
テップ２４６は、リッチ状態（Ｆ１＝１）で燃料噴射量
を徐々に減少させる。

【００３５】ステップ２４８、２５０、２５２及び２５
４では、演算された空燃比補正係数ＦＡＦが、所定の最
小値（例えば０．８）以上で、かつ、所定の最大値（例
えば１．２）以下となるように、ガード処理が施され
る。これにより、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡＦ
の演算結果が過度に大きく又は小さくなる場合において
も、そのガード値で機関の空燃比が制御され、オーバリ
ッチ又はオーバリーンになるのが防止される。

【００３６】図６は、図４及び図５のメイン空燃比フィ
ードバック制御を行った場合に、上流側Ｏ₂ センサ７５
で検出された空燃比（Ａ／Ｆ）変化（図６(A) ）に対し
てカウンタＣＤＬＹ（同(B) ）、フラグＦ１（同(C)
）、空燃比補正係数ＦＡＦ（同(D) ）がどのように変
化するかを例示している。図６(A) に示すように、Ａ／
Ｆがリーンからリッチに変化した場合でも、空燃比フラ
グＦ１（図６(C) ）の値は直ちに０から１には変化せ
ず、カウンタＣＤＬＹの値が０からＴＤＲに増大するま
での時間（図６(C) のＴ₁ ）の間は０のまま保持され、
Ｔ₁ 経過後に０から１に変化する。また、Ａ／Ｆがリッ
チからリーンに変化した場合も、Ｆ１の値はカウンタＣ
ＤＬＹの値が０からＴＤＬ（ＴＤＬは負の値）に減少す
るまでの時間（図６(C) のＴ₂ ）の間は１のまま保持さ
れ、Ｔ₂ 経過後に１から０に変化する。このため、図６
(A) にＮで示したように、外乱等により上流側Ｏ₂ セン
サ７５の出力が短い周期で変化したような場合でも、フ
ラグＦ１の値は追従して変化しないため、空燃比制御が
安定する。

【００３７】メイン空燃比フィードバック制御の結果、
空燃比補正係数ＦＡＦの値は図６(D) に示すように周期
的に増減を繰り返し、機関空燃比はリッチ空燃比とリー
ン空燃比とに交互に変動する。また、図３で説明したよ
うに、ＦＡＦの値が増大すると燃料噴射時間ＴＡＵは増
大し、ＦＡＦの値が減少すると燃料噴射時間ＴＡＵも減
少する。

【００３８】次に、下流側Ｏ₂ センサ７６の出力に基づ
くサブ空燃比フィードバック制御について説明する。前
述のように、サブ空燃比フィードバック制御としては、
メイン空燃比フィードバック制御にて空燃比補正係数を
演算する際の各種定数を下流側Ｏ₂ センサの出力に基づ
いて修正するものと、下流側Ｏ₂ センサの出力に基づく
第２の空燃比補正係数を導入するものとがある。前者
は、上述のＦＡＦ演算の際に使用される、スキップ量Ｒ
ＳＲ及びＲＳＬ、積分量ＫＩＲ及びＫＩＬ、判定遅延時
間ＴＤＲ及びＴＤＬ、上流側Ｏ₂ センサ出力判定用基準
電圧Ｖ_R1、等を可変にするものである。

【００３９】その中で、空燃比補正係数ＦＡＦのスキッ
プ量ＲＳＲ及びＲＳＬを可変にするサブ空燃比フィード
バック制御は、図６(D) から判るように、ＲＳＲが増大
しＲＳＬが減少すると、機関空燃比のリッチ空燃比側へ
の振れ幅が大きくなり、空燃比が全体的にリッチ空燃比
側に移行する一方、逆に、ＲＳＲが減少しＲＳＬが増大
すると、機関空燃比のリーン空燃比側への振れ幅が大き
くなり、空燃比が全体的にリーン空燃比側に移行する、
という知見に基づき、ＲＳＲ及びＲＳＬの値を増減せし
めることにより、機関空燃比をリッチ側又はリーン側に
変化させるものである。具体的には、下流側Ｏ₂ センサ
によって感知される空燃比が継続してリーン又はリッチ
であるときには一定割合でＲＳＲを増大又は減少せしめ
るとともに、リッチからリーンへ又はリーンからリッチ
へと反転するときには所定のスキップ量だけ階段状にＲ
ＳＲを増大又は減少せしめる。そして、空燃比補正係数
ＦＡＦのリーンスキップ量ＲＳＬは、そのＲＳＬの値と
ＲＳＲの値との和が一定に維持されるように設定され
る。

【００４０】図７は、空燃比補正係数ＦＡＦのスキップ
量ＲＳＲ及びＲＳＬを可変にするサブ空燃比フィードバ
ック制御における下流側Ｏ₂ センサ出力電圧ＶＯＳ、リ
ッチスキップ量ＲＳＲ及びＯ₂ ストレージ量ＯＳＣの挙
動を例示するタイムチャートであって、（Ａ）は軽負荷
の場合を示し、（Ｂ）は高負荷の場合を示す。前述のよ
うに、サブ空燃比フィードバック制御は、基本的に、触
媒のＯ₂ ストレージ量を零と飽和との間で制御するもの
であり、Ｏ₂ ストレージ量の増減は、空燃比の理論空燃
比からの偏移量と吸入空気質量流量との積の積算値によ
って決まるため、下流側Ｏ₂ センサの出力がリッチ又は
リーンの状態に留まる時間すなわちサブフィードバック
制御の反転周期は、高負荷の場合に比較して低負荷の場
合に長くなる。

【００４１】したがって、ＲＳＲの変動幅すなわち振幅
は、低負荷の場合に大きくなる。結果として、低負荷の
場合には、下流側Ｏ₂ センサの出力がリッチからリーン
へと反転するときのＲＳＲの値は、高負荷の場合に比較
して小さな値となっている。また、低負荷の場合には、
下流側Ｏ₂ センサの出力がリーンからリッチへと反転す
るときのＲＳＲの値は、高負荷の場合に比較して大きな
値になっている。

【００４２】図８は、空気過剰率λ（＝空燃比／理論空
燃比）と三元触媒のガス浄化率との関係を示す特性図で
ある。この図に示されるように、空燃比がウィンドウか
らリーン側にずれたときのＮＯ_x 浄化率の低下の程度
は、空燃比がウィンドウからリッチ側にずれたときのＨ
Ｃ，ＣＯ浄化率の低下の程度よりも大きい。したがっ
て、図９に示されるように、低負荷状態において下流側
Ｏ₂ センサ出力ＶＯＳのリッチ状態が継続し、ＲＳＲが
小さな値となっている場合において、機関運転状態が高
負荷状態すなわち吸入空気流量ＧＡが大きな状態に移行
したときには、ＮＯ _x の排出量が大きくなってしまう。

【００４３】そこで、本実施形態では、サブ空燃比フィ
ードバック制御が一定時間以上継続していてＲＳＲが過
度に小さな値となっているおそれがある場合において、
機関運転状態が高負荷状態に切り替わったとき、すなわ
ちＧＡが増大したときに、図１０に示されるように、Ｒ
ＳＲの値が「嵩上げ」されることにより、空燃比がリッ
チ側に向かうようにされる。

【００４４】図１１及び図１２は、下流側Ｏ₂ センサ７
６の出力に基づくサブ空燃比フィードバック制御ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャートであって、上述の
「嵩上げ」を具体化するものである。本ルーチンは、Ｃ
ＰＵ９１によって一定時間周期（例えば１６ｍｓ）で実
行される。また、図１３及び図１４は、本ルーチンで使
用されるマップであって、図１３は下流側Ｏ₂ センサの
リッチ出力が継続するときのＲＳＲ更新量（減量値）を
吸入空気流量ＧＡに応じて定めたマップを示し、図１４
は下流側Ｏ₂ センサのリーン出力が継続するときのＲＳ
Ｒ更新量（増量値）を吸入空気流量ＧＡに応じて定めた
マップを示す。

【００４５】まず、ステップ３０２では、サブ空燃比フ
ィードバック制御の実行条件が成立するか否かを判定す
る。具体的には、この条件は、下流側Ｏ₂ センサが活性
化していること、冷却水温が一定値以上であること、ア
イドル状態でないこと、上流側Ｏ₂ センサによるフィー
ドバック制御の実行中であること、吸入空気流量ＧＡが
一定値以上であること、燃料カットからの復帰後所定時
間が経過していること、等が共に成立することである。
このサブ空燃比フィードバック制御実行条件が不成立の
ときには、本ルーチンを終了し、一方、成立するときに
は、ステップ３０４に進む。

【００４６】ステップ３０４では、下流側Ｏ₂ センサ７
６の出力ＶＯＳをＡ／Ｄ変換して取り込む。次いで、ス
テップ３０６では、ＶＯＳが基準電圧Ｖ_R2（例えば０．
４５Ｖ）以上か否かを判定し、ＶＯＳ≧Ｖ_R2のときに
は、ステップ３０８に進む一方、ＶＯＳ＜Ｖ_R2のときに
は、ステップ３１０に進む。ステップ３０８では、前回
の本ルーチンの走行時に検出され記憶されている下流側
Ｏ₂ センサ出力ＶＯＳＯが基準電圧Ｖ_R2以上か否かを判
定し、ＶＯＳＯ≧Ｖ_R2のときには、ステップ３１４に進
む一方、ＶＯＳＯ＜Ｖ_R2のときには、ステップ３１２に
進む。同様に、ステップ３１０では、ＶＯＳＯが基準電
圧Ｖ_R2以上か否かを判定し、ＶＯＳＯ≧Ｖ _R2のときに
は、ステップ３１６に進む一方、ＶＯＳＯ＜Ｖ_R2のとき
には、ステップ３１８に進む。

【００４７】かくして、ステップ３１２は、下流側Ｏ₂
センサ出力が前回はリーンで今回はリッチを示すときに
実行されることとなり、ＲＳＲを比較的大きく減少させ
るべくＲＳＲの更新量ΔＲＳＲとして−０．３％を設定
する。また、ステップ３１６は、下流側Ｏ₂ センサ出力
が前回はリッチで今回はリーンを示すときに実行される
こととなり、ＲＳＲを比較的大きく増大させるべくＲＳ
Ｒの更新量ΔＲＳＲとして＋０．３％を設定する。

【００４８】また、ステップ３１４は、下流側Ｏ₂ セン
サ出力が前回も今回もリッチを示すときに実行されるこ
ととなり、ＲＳＲを比較的小さく減少させる。この場
合、従来は、ΔＲＳＲとして一定の減少値が採用されて
いたが、本実施形態においては、図１３のマップと現在
の吸入空気流量ＧＡとに応じて補間計算より求められる
−ｆ₁ （ＧＡ）をΔＲＳＲとして採用する。このマップ
によれば、高負荷であるほどＲＳＲの減少量が小さくな
り、リーンへの反転時においてもＲＳＲが過度に小さく
ならず、結果としてＮＯ_x の排出が抑制されることとな
る。

【００４９】一方、ステップ３１８は、下流側Ｏ₂ セン
サ出力が前回も今回もリーンを示すときに実行されるこ
ととなり、ＲＳＲを比較的小さく増大させる。この場
合、従来は、ΔＲＳＲとして一定の増大値が採用されて
いたが、本実施形態においては、図１４のマップと現在
の吸入空気流量ＧＡとに応じて補間計算より求められる
＋ｆ₂ （ＧＡ）をΔＲＳＲとして採用する。このマップ
によれば、中・高負荷であるときＲＳＲの増大量が大き
くなり、ＮＯ_x の排出が抑制される。また、図１３のマ
ップと図１４のマップとを比較すると、全般的に、図１
４のマップにおける値の方が図１３のマップにおける値
よりも大きくなっている。これも、ＮＯ_xの排出を抑制
する効果を奏する。なお、図１３及び図１４の如きマッ
プを作成する上で、吸入空気流量ＧＡに代えて、機関回
転速度ＮＥ、排気ガス再循環（ＥＧＲ）量等を採用して
もよいし、それらの組合せでもよい。また、図１３及び
図１４のマップは、排出を特に抑えたいもの（ＣＯ、Ｈ
Ｃ、ＮＯ_x 等）により、そのＧＡに対するΔＲＳＲの増
大・減少量を変えてもよい（例えば、図１４は、必ずし
も中高負荷で大きくしなくてもよく、小さくしてもよ
い）。

【００５０】次に、ステップ３２０、３２２及び３２４
では、前述のＲＳＲ嵩上げのための各条件が成立するか
否かを判定し、これらの条件が全て満たされるときにの
みステップ３２６にてＲＳＲの嵩上げを実行する。具体
的には、まず、ステップ３２０において、サブ空燃比フ
ィードバック制御が所定時間以上継続しているか否かを
判定し、その判定結果がＹＥＳのときにはステップ３２
２に進む一方、その判定結果がＮＯのときにはステップ
３２８に進む。この判定のために、別途、サブ空燃比フ
ィードバック制御の継続時間が計測されている。

【００５１】ステップ３２２では、前回の本ルーチン走
行時に低い値にあった吸入空気流量ＧＡが今回の本ルー
チン走行時には高い値に変わっているという運転状態変
化があったか否かを判定する。なお、この判定のために
一定のしきい値が予め定められている。ステップ３２２
の判定結果がＹＥＳのときにはステップ３２４に進む一
方、その判定結果がＮＯのときにはステップ３２８に進
む。

【００５２】ステップ３２４では、前回のＲＳＲ嵩上げ
時から所定時間が経過しているか否かを判定し、その判
定結果がＹＥＳのときにはステップ３２６に進む一方、
その判定結果がＮＯのときにはステップ３２８に進む。
かかる条件を設けたのは、前回のＲＳＲ嵩上げの効果が
一応消失しているときに次の嵩上げを実行するためであ
る。

【００５３】ステップ３２０、３２２及び３２４の嵩上
げ条件が成立するときに実行されるステップ３２６で
は、 ΔＲＳＲ←ΔＲＳＲ＋０．３％ なる演算により、ΔＲＳＲを０．３％だけ嵩上げする。
そして、次のステップ３２８では、以上のステップから
決定された更新量ΔＲＳＲに基づいて、 ＲＳＲ←ＲＳＲ＋ΔＲＳＲ なる演算を実行し、メイン空燃比フィードバック制御で
使用されるべきＦＡＦリッチスキップ量ＲＳＲを更新す
る。

【００５４】ステップ３３０では、ＲＳＲと２％とを比
較し、ＲＳＲ＜２％のときには、ステップ３３４にてＲ
ＳＲに２％を代入する下限ガード処理を行ってステップ
３３８に進む一方、２％≦ＲＳＲのときには、ステップ
３３２に進む。ステップ３３２では、ＲＳＲと８％とを
比較し、ＲＳＲ≦８％のときには、直接ステップ３３８
に進む一方、８％＜ＲＳＲのときには、ステップ３３６
にてＲＳＲに８％を代入する上限ガード処理を行ってか
らステップ３３８に進む。ステップ３３８では、 ＲＳＬ←１０％−ＲＳＲ なる演算を行うことにより、メイン空燃比フィードバッ
ク制御で使用されるべきＦＡＦリーンスキップ量ＲＳＬ
を決定する。最後のステップ３４０では、次回の本ルー
チンの走行に備え、ＶＯＳをＶＯＳＯとして記憶する。

【００５５】以上、本発明の実施形態について述べてき
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施形態を採用することが可能である。上述
の実施形態においては、内燃機関の排気系に設けられた
排気ガス浄化のための触媒コンバータの上流側に配設さ
れた第１の空燃比センサとしてＯ₂ センサが採用され、
触媒コンバータの下流側に配設された第２の空燃比セン
サとしてやはりＯ₂ センサが採用され、下流側Ｏ₂ セン
サの出力がリッチを示すときには空燃比フィードバック
制御に関与する定数としてのＲＳＲ及びＲＳＬが、空燃
比がリーン側に向かうような値に更新される一方、下流
側Ｏ₂ センサの出力がリーンを示すときにはＲＳＲ及び
ＲＳＬが、空燃比がリッチ側に向かうような値に更新さ
れることにより、ＲＳＲ及びＲＳＬが演算されている。
そして、機関の負荷としての吸入空気流量ＧＡが軽負荷
から高負荷に切り替わったときに、ＲＳＲ及びＲＳＬが
補正される。そして、上流側Ｏ₂ センサの出力とＲＳＲ
及びＲＳＬとに応じて空燃比フィードバック補正量とし
てのＦＡＦが演算され、ＦＡＦに応じて機関の空燃比が
調整される。そして、上記補正は、ＲＳＲ及びＲＳＬを
空燃比がリッチ側に向かうように補正するものである。
また、機関運転状態としての吸入空気流量ＧＡに応じて
ＲＳＲの更新量ΔＲＳＲが変化せしめられている。

【００５６】しかし、メイン空燃比フィードバック制御
にて空燃比補正係数を演算する際に使用される積分量Ｋ
ＩＲ及びＫＩＬ、判定遅延時間ＴＤＲ及びＴＤＬ、又は
上流側Ｏ₂ センサ出力判定用基準電圧Ｖ_R1を下流側Ｏ₂
センサの出力に基づいて修正する機関では、ＫＩＲ及び
ＫＩＬ、ＴＤＲ及びＴＤＬ、又はＶ_R1が上述の空燃比フ
ィードバック制御に関与する定数となる。また、下流側
Ｏ₂ センサの出力に基づく第２の空燃比補正係数を導入
する機関では、その第２の空燃比補正係数が上述の空燃
比フィードバック制御に関与する定数となる。

【００５７】また、近年においては、三元触媒が常に一
定の安定した浄化性能を発揮しうるように空燃比を制御
する機関も開発されている。かかる機関では、排気ガス
の空燃比が次にリッチ状態又はリーン状態のいずれとな
ってもよいように、触媒中に貯蔵されている酸素の量を
所定量（例えば、最大酸素貯蔵量の半分）に維持するこ
とにより、常に一定のＯ₂ 吸着・放出作用を可能として
触媒による一定の酸化・還元能力を常に得られるように
している。そして、Ｏ₂ ストレージ量を一定に制御する
ために、空燃比をリニアに検出する全域空燃比センサが
用いられ、比例及び積分動作（ＰＩ動作）等によるフィ
ードバック制御が行われる。そして、全域空燃比センサ
の出力特性のばらつきを補償するために、下流側Ｏ₂ セ
ンサの出力に基づいて全域空燃比センサの出力電圧を補
正することにより、メイン空燃比フィードバック制御の
制御中心が変動せしめられる。このような内燃機関にお
いては、全域空燃比センサを第１の空燃比センサ、Ｏ₂
センサを第２の空燃比センサ、全域空燃比センサ出力電
圧補正量を空燃比フィードバック制御に関与する定数と
して、本発明は適用可能である。

【００５８】なお、以上の説明では、ＮＯ_x の排出量を
問題としてきたが、低負荷状態において下流側Ｏ₂ セン
サ出力のリーン状態が継続し、ＲＳＲが非常に大きな値
となっている場合において、機関運転状態が高負荷状態
に移行したときには、ＣＯ及びＨＣの排出量が増大する
おそれがある。その場合には、前述の実施形態のＲＳＲ
の「嵩上げ」とは逆のＲＳＲの「嵩下げ」を実行し、空
燃比がリーン側に向かうようにすればよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軽負荷状態で触媒下流側空燃比センサの出力に基づくフ
ィードバック制御が継続し、触媒上流側空燃比センサの
出力に基づく空燃比フィードバック制御に関与する定数
が、空燃比がリーン側に向かう方向での大きな値となっ
ている場合において、機関運転状態が高負荷状態に移行
したときでも、ＮＯ_x の排出が抑制される。また、軽負
荷状態で触媒下流側空燃比センサの出力に基づくフィー
ドバック制御が継続し、触媒上流側空燃比センサの出力
に基づく空燃比フィードバック制御に関与する定数が、
空燃比がリッチ側に向かう方向での大きな値となってい
る場合において、機関運転状態が高負荷状態に移行した
ときでも、ＣＯ及びＨＣの排出が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る空燃比制御装置を備
えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。

【図２】機関電子制御装置（エンジンＥＣＵ）のハード
ウェア構成を示すブロック図である。

【図３】ＣＰＵによって実行される噴射量演算ルーチン
の処理手順を示すフローチャートである。

【図４】ＣＰＵによって実行されるメイン空燃比フィー
ドバック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート
（１／２）である。

【図５】ＣＰＵによって実行されるメイン空燃比フィー
ドバック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート
（２／２）である。

【図６】メイン空燃比フィードバック制御により、上流
側Ｏ₂ センサで検出される空燃比（Ａ／Ｆ）の変化に対
してカウンタＣＤＬＹ、フラグＦ１及び空燃比補正係数
ＦＡＦがどのように変化するかを例示するタイムチャー
トである。

【図７】空燃比補正係数ＦＡＦのスキップ量ＲＳＲ及び
ＲＳＬを可変にするサブ空燃比フィードバック制御にお
ける下流側Ｏ₂ センサ出力電圧ＶＯＳ、リッチスキップ
量ＲＳＲ及びＯ₂ ストレージ量ＯＳＣの挙動を例示する
タイムチャートであって、（Ａ）は軽負荷の場合を示
し、（Ｂ）は高負荷の場合を示す。

【図８】空気過剰率λと三元触媒のガス浄化率との関係
を示す特性図である。

【図９】従来技術においてＮＯ_x の排出量が増大すると
きの下流側Ｏ₂ センサ出力電圧ＶＯＳ、リッチスキップ
量ＲＳＲ及び吸入空気流量ＧＡの挙動を示すタイムチャ
ートである。

【図１０】本発明における下流側Ｏ₂ センサ出力電圧Ｖ
ＯＳ、リッチスキップ量ＲＳＲ及び吸入空気流量ＧＡの
挙動を示すタイムチャートである。

【図１１】ＣＰＵによって実行されるサブ空燃比フィー
ドバック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート
（１／２）である。

【図１２】ＣＰＵによって実行されるサブ空燃比フィー
ドバック制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート
（２／２）である。

【図１３】下流側Ｏ₂ センサのリッチ出力が継続すると
きのＲＳＲ更新量（減量値）を吸入空気流量ＧＡに応じ
て定めたマップを示す図である。

【図１４】下流側Ｏ₂ センサのリーン出力が継続すると
きのＲＳＲ更新量（増量値）を吸入空気流量ＧＡに応じ
て定めたマップを示す図である。

【符号の説明】

１…直列多気筒４ストロークサイクルレシプロガソリン
機関 ２…シリンダブロック ３…シリンダヘッド ４…シリンダ ５…ピストン ６…コネクティングロッド ７…クランクシャフト ８…燃焼室 ９…吸気ポート １０…排気ポート １１…吸気バルブ １２…排気バルブ １３…吸気側カムシャフト １４…排気側カムシャフト １５…吸気側カム １６…排気側カム １７，１８，１９…タイミングプーリ ２０…タイミングベルト ３０…吸気通路 ３１…エアクリーナ ３２…スロットルバルブ ３３…サージタンク ３４…吸気マニホルド ３５…アイドルアジャスト通路 ３６…アイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ） ４０…インジェクタ ４１…燃料タンク ４２…燃料ポンプ ４３…燃料配管 ５０…点火プラグ ５１…イグナイタ ５２…点火コイル ５３…点火ディストリビュータ ６０…排気通路 ６１…排気マニホルド ６２…触媒コンバータ ７０…エアフローメータ ７２…スロットル開度センサ ７３…吸気温センサ ７４…水温センサ ７５…上流側Ｏ₂ センサ（メインＯ₂ センサ） ７６…下流側Ｏ₂ センサ（サブＯ₂ センサ） ８０…クランク基準位置センサ ８１…クランク角センサ ８２…アイドルスイッチ ８３…車速センサ ９０…機関ＥＣＵ ９１…ＣＰＵ ９２…システムバス ９３…ＲＯＭ ９４…ＲＡＭ ９５…Ａ／Ｄ変換回路 ９６…入力インタフェース回路 ９７ａ，９７ｂ，９７ｃ…駆動回路 ９９…バックアップＲＡＭ

フロントページの続き (72)発明者 松野 清隆 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G301 HA01 HA13 JA25 JA26 KA08 KA09 KA11 LA04 LB02 LB03 MA01 MA11 NA03 NA04 NA08 NC02 NC06 ND01 ND05 NE03 NE08 NE13 NE14 NE15 NE16 NE17 NE19 NE22 NE23 PA01Z PA10Z PA11Z PA14Z PD01Z PD09A PD09Z PD15Z PE01Z PE03Z PE04Z PE08Z PF01Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられた排気ガス
   浄化のための触媒コンバータの上流側に配設された第１
   の空燃比センサと、 前記触媒コンバータの下流側に配設された第２の空燃比
   センサと、 前記第２の空燃比センサの出力がリッチを示すときには
   空燃比フィードバック制御に関与する定数を空燃比がリ
   ーン側に向かうような値に更新する一方、前記第２の空
   燃比センサの出力がリーンを示すときには空燃比フィー
   ドバック制御に関与する定数を空燃比がリッチ側に向か
   うような値に更新することにより、空燃比フィードバッ
   ク制御に関与する定数を演算する定数演算手段と、 該機関の負荷が軽負荷から高負荷に切り替わったとき
   に、前記定数演算手段によって演算された空燃比フィー
   ドバック制御に関与する定数を補正する定数補正手段
   と、 前記第１の空燃比センサの出力と前記空燃比フィードバ
   ック制御に関与する定数とに応じて空燃比フィードバッ
   ク補正量を演算するフィードバック補正量演算手段と、 前記空燃比フィードバック補正量に応じて該機関の空燃
   比を調整する空燃比調整手段と、 を具備する、内燃機関の空燃比制御装置。
2. 【請求項２】 前記定数補正手段は、空燃比フィードバ
   ック制御に関与する定数を空燃比がリッチ側に向かうよ
   うに補正する、請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記定数演算手段は、機関運転状態に応
   じて空燃比フィードバック制御に関与する定数の更新量
   を変化させる、請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記定数補正手段は、空燃比フィードバ
   ック制御に関与する定数を空燃比がリーン側に向かうよ
   うに補正する、請求項１に記載の内燃機関の空燃比制御
   装置。